第九章金屬表面轉(zhuǎn)化膜技術(shù)(ppt)(編輯修改稿)
2024-11-20 04:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 共七十九頁。,鋁及鋁合金雖然(suīr225。n)在空氣中能自然形成一層厚度約為0.01～0.02μm的氧化膜，這層氧化膜是非晶態(tài)的，薄而多孔、不均勻，硬度也不高，雖然(suīr225。n)在大氣中有一定的耐蝕性，但是在堿性和酸性溶液中易被腐蝕，不能作為可靠的防護(hù)裝飾性膜層。 目前，在工業(yè)上廣泛地采用陽極氧化或化學(xué)氧化的方法，在鋁及鋁合金制件外表生成一層氧化膜，以到達(dá)防護(hù)裝飾的目的。,9.4 鋁及鋁合金的氧化(yǎnghu224。)處理,38,第三十八頁，共七十九頁。,鋁及鋁合金氧化處理的方法主要有兩種： 化學(xué)氧化： 氧化膜較薄，厚度約為0.5～4μm，多孔而質(zhì)軟，具有(j249。yǒu)良好的吸附性，可作為有機(jī)涂層的底層，但其耐磨性和抗蝕性能均不如陽極氧化膜。 電化學(xué)氧化〔陽極氧化〕： 氧化膜厚度約為5～20μm〔硬質(zhì)陽極氧化膜厚度可達(dá)60～200μm〕，有較高硬度，良好的耐熱和絕緣性，抗蝕能力高于化學(xué)氧化膜，多孔，有很好的吸附能力。,39,第三十九頁，共七十九頁。,鋁及鋁合金的化學(xué)氧化處理設(shè)備簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高，不消耗電能，適用范圍廣，不受零件大小和形狀的限制。故大型(d224。x237。ng)鋁件或難以用陽極氧化法獲得完整膜層的復(fù)雜鋁件〔如管件、點(diǎn)焊件或鉚接件等〕，通常采用化學(xué)氧化法處理。,1. 鋁及鋁合金的化學(xué)(hu224。xu233。)氧化處理,目前鋁及鋁合金化學(xué)氧化液大多(d224。duō)以鉻酸鹽法為主，按其溶液性質(zhì)可分為堿性氧化法和酸性氧化法兩大類，按膜層性質(zhì)可分為氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、鉻酸酐－磷酸鹽膜。,40,第四十頁，共七十九頁。,1〕鋁及鋁合金堿性(jiǎn x236。nɡ)氧化法,鋁及鋁合金堿性鉻酸鹽化學(xué)氧化溶液的配方及工藝條件如表所示。 鋁及鋁合金在堿性氧化液中得到(d233。 d224。o)的氧化膜層較軟，耐蝕性較差，孔隙率較高，吸附性好，適于作為涂裝底層。,41,第四十一頁，共七十九頁。,鋁及鋁合金堿性化學(xué)氧化工藝(gōngy236。)標(biāo)準(zhǔn),配方2適用(sh236。y242。ng)于純鋁、鋁鎂合金、鋁錳合金和鋁硅合金。膜層顏色為金黃色，但在后二種合金上得到的氧化膜顏色較暗。 配方3適用于含重金屬的鋁合金。參加硅酸鈉，起緩蝕作用，膜層顏色為無色，硬度及耐蝕性略高，孔隙率及吸附性略低，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的硅酸鈉溶液中封閉處理后可單獨(dú)作為防護(hù)層用。,42,第四十二頁，共七十九頁。,2〕鋁及鋁合金酸性(suān x236。nɡ)氧化法,鋁及鋁合金酸性鉻酸鹽化學(xué)氧化(yǎnghu224。)溶液配方及工藝條件如表所示。,43,第四十三頁，共七十九頁。,配方1得到的氧化膜較薄，韌性好，耐蝕性好，適用于氧化后需變形的鋁及鋁合金，也可用于鑄鋁件的外表防護(hù)，氧化后不需要鈍化或填充處理。 配方2溶液pH值為1.5～2.2,得到的氧化膜較厚，約1～3μm，致密性及耐蝕性都較好，氧化后零件尺寸無變化，氧化膜顏色為無色至淺藍(lán)色，適用于各種鋁及鋁合金氧化處理。在配方溶液中氧化處理后零件應(yīng)立即用冷水清洗干凈，然后用重鉻酸鉀40～50g/L溶液填充處理〔pH＝4.5～6.5時(shí)用碳酸鈉調(diào)整〕，溫度90～95℃,時(shí)間5～10min，清洗后在70℃烘干。 配方3溶液中得到的氧化膜為無色透明，厚度約0.3～0.5μm，膜層導(dǎo)電性好，主要用于易變形的鋁制電器零件。 配方4適用于純鋁及防銹鋁及鑄鋁等合金。氧化膜很薄，導(dǎo)電性及耐蝕性好，硬度低，不耐磨，可以(kěyǐ)點(diǎn)焊或氬弧焊，但不能錫焊；主要用于要求有一定導(dǎo)電性能的鋁合金零件。,44,第四十四頁，共七十九頁。,3〕鋁及鋁合金化學(xué)氧化(yǎnghu224。)工藝流程,鋁及鋁合金化學(xué)氧化的工藝流程為： 熱水〔50 ℃〕→壓縮空氣吹干→烘烤(hōnɡ kǎo)〔70 ℃〕壓縮空氣吹干→涂有機(jī)保護(hù)層→烘干 機(jī)械拋光→化學(xué)脫脂→清洗→中和→清洗→化學(xué)氧化→清洗→,45,第四十五頁，共七十九頁。,鋁及鋁合金經(jīng)化學(xué)氧化處理后為提高耐蝕性，應(yīng)立即清洗，并作填充(ti225。nchōng)或鈍化處理，工藝標(biāo)準(zhǔn)如表所示。,46,第四十六頁，共七十九頁。,將鋁及鋁合金放入適當(dāng)?shù)碾娊庖褐?，以鋁工件為陽極，其它材料為陰極，在外加電流作用下，使其外表生成氧化(yǎnghu224。)膜，這種方法稱為陽極氧化(yǎnghu224。)。,2.鋁及鋁合金的陽極(y225。ngj237。)氧化,47,第四十七頁，共七十九頁。,1〕鋁陽極(y225。ngj237。)氧化的一般原理,陽極：鋁或鋁合金制品 陰極：在電解溶液(r243。ngy232。)中化學(xué)穩(wěn)定性高的材料 鋁陽極氧化的原理實(shí)質(zhì)上就是水電解的原理。 在陰極上 在陽極上,48,第四十八頁，共七十九頁。,通過選用不同類型、不同濃度的電解液，以及控制氧化時(shí)的工藝條件，可以獲得具有不同性質(zhì)、厚度(h242。ud249。)約為幾十至幾百微米的陽極氧化膜，其耐蝕性、耐磨性和裝飾性等都較化學(xué)氧化膜有明顯改善和提高。采用不同的電解液和工藝條件，就能得到不同性質(zhì)的陽極氧化膜。,49,第四十九頁，共七十九頁。,2〕陽極(y225。ngj237。)氧化膜的微觀結(jié)構(gòu),鋁及鋁合金的陽極氧化膜的外表是多孔蜂窩狀的，具有二層結(jié)構(gòu)，靠近基體(jī tǐ)的是一層厚度為0.01～0.05μm、致密的純Al2O3膜，硬度高，此層為阻擋層；外層為多孔氧化膜層，由帶結(jié)晶水的Al2O3組成，硬度較低。,50,第五十頁，共七十九頁。,51,第五十一頁，共七十九頁。,初期應(yīng)用 外表改性——耐磨性、耐蝕性、電氣絕緣性,外表色澤美觀。 近期應(yīng)用 精密別離膜：耐熱、可調(diào)孔徑、規(guī)整 AAO模板：制作納米功能(gōngn233。ng)材料,52,第五十二頁，共七十九頁。,53,第五十三頁，共七十九頁。,3〕鋁及鋁合金陽極氧化(yǎnghu224。)工藝,鋁及鋁
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